dijkstra算法c
1. 用C或C++实现求最短路径的Dijkstra算法
/* 用邻接矩阵表示的图的Dijkstra算法的源程序*/
#include<stdio.h>
#define MAXVEX 100
typedef char VexType;
typedef float AdjType;
typedef struct
{ VexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点信息 */
AdjType arcs[MAXVEX][MAXVEX]; /* 边信息 */
int n; /* 图的顶点个数 */
}GraphMatrix;
GraphMatrix graph;
typedef struct {
VexType vertex; /* 顶点信息 */
AdjType length; /* 最短路径长度 */
int prevex; /* 从v0到达vi(i=1,2,…n-1)的最短路径上vi的前趋顶点 */
}Path;
Path dist[6]; /* n为图中顶点个数*/
#define MAX 1e+8
void init(GraphMatrix* pgraph, Path dist[])
{
int i; dist[0].length=0; dist[0].prevex=0;
dist[0].vertex=pgraph->vexs[0];
pgraph->arcs[0][0]=1; /* 表示顶点v0在集合U中 */
for(i=1; i<pgraph->n; i++) /* 初始化集合V-U中顶点的距离值 */
{ dist[i].length=pgraph->arcs[0][i];
dist[i].vertex=pgraph->vexs[i];
if(dist[i].length!=MAX)
dist[i].prevex=0;
else dist[i].prevex= -1;
}
}
void dijkstra(GraphMatrix graph, Path dist[])
{ int i,j,minvex; AdjType min;
init(&graph,dist); /* 初始化，此时集合U中只有顶点v0*/
for(i=1; i<graph.n; i++)
{ min=MAX; minvex=0;
for(j=1; j<graph.n; j++)
if( (graph.arcs[j][j]==0) && (dist[j].length<min) ) /*在V-U中选出距离值最小顶点*/
{ min=dist[j].length; minvex=j; }
if(minvex==0) break; /* 从v0没有路径可以通往集合V-U中的顶点 */
graph.arcs[minvex][minvex]=1; /* 集合V-U中路径最小的顶点为minvex */
for(j=1; j<graph.n; j++) /* 调整集合V-U中的顶点的最短路径 */
{ if(graph.arcs[j][j]==1) continue;
if(dist[j].length>dist[minvex].length+graph.arcs[minvex][j])
{ dist[j].length=dist[minvex].length+graph.arcs[minvex][j];
dist[j].prevex=minvex;
}
}
}
}
void initgraph()
{
int i,j;
graph.n=6;
for(i=0;i<graph.n;i++)
for(j=0;j<graph.n;j++)
graph.arcs[i][j]=(i==j?0:MAX);
graph.arcs[0][1]=50;
graph.arcs[0][2]=10;
graph.arcs[1][2]=15;
graph.arcs[1][4]=5;
graph.arcs[2][0]=20;
graph.arcs[2][3]=15;
graph.arcs[3][1]=20;
graph.arcs[3][4]=35;
graph.arcs[4][3]=30;
graph.arcs[5][3]=3;
graph.arcs[0][4]=45;
}
int main()
{
int i;
initgraph();
dijkstra(graph,dist);
for(i=0;i<graph.n;i++)
printf("(%.0f %d)",dist[i].length,dist[i].prevex);
return 0;
}
}
}
}
void initgraph()
{
int i,j;
graph.n=6;
for(i=0;i<graph.n;i++)
for(j=0;j<graph.n;j++)
graph.arcs[i][j]=(i==j?0:MAX);
graph.arcs[0][1]=50;
graph.arcs[0][2]=10;
graph.arcs[1][2]=15;
graph.arcs[1][4]=5;
graph.arcs[2][0]=20;
graph.arcs[2][3]=15;
graph.arcs[3][1]=20;
graph.arcs[3][4]=35;
graph.arcs[4][3]=30;
graph.arcs[5][3]=3;
graph.arcs[0][4]=45;
}
int main()
{
int i;
initgraph();
dijkstra(graph,dist);
for(i=0;i<graph.n;i++)
printf("(%.0f %d)",dist[i].length,dist[i].prevex);
return 0;
}
这个稍作改动就可以了。
2. c语言：迪杰斯特拉算法怎么看
下面是一道dijkstra的代码，题目在最下面。
每句解释很详细。
#include <stdio.h>
int a[205][205]; //记录邻接矩阵
int dist[205]; //到每个点的最短路
int m,n; //m条路，n个点
const int INF=0xfffffff;
void init() //初始化各点间距离
{
for(int i=0;i<n;i++)
for(int j=0;j<n;j++)
a[i][j]=(i==j?0:INF);
}
void dijkstra(int u) //从第u个点开始走
{
int sign[205]={0}; //标记走过否
int x=u;
int i,j;
for(i=0;i<n;i++) //初始化u到各点距离
dist[i]=a[x][i];
dist[x]=0;
sign[x]=1;
for(i=1;i<=n-2;i++) //找u到各点距离中的最小值
{
int min=INF;
for(j=0;j<n;j++)
{
if(!sign[j] && min>dist[j])
{
min=dist[j];
x=j;
}
}
sign[x]=1;
for(j=0;j<n;j++) //初始化x到各点间距离
{
if(!sign[j] && dist[x]+a[x][j]<dist[j] && a[x][j]<INF)
dist[j]=a[x][j]+dist[x];
}
}
}
int main()
{
int i;
while(scanf("%d %d",&n,&m)!=EOF)
{
init();
for(i=0;i<m;i++)
{
int x,y,z;
scanf("%d %d %d",&x,&y,&z);
if(z<a[x][y])
a[x][y]=z;
if(z<a[y][x])
a[y][x]=z;
}
int s,t;
scanf("%d %d",&s,&t);
dijkstra(s);
if(dist[t]<2000000)
printf("%d\n",dist[t]);
else
printf("-1\n");
}
return 0;
}
/*
本题目包含多组数据，请处理到文件结束。
每组数据第一行包含两个正整数N和M(0<N<200,0<M<1000)，分别代表现有城镇的数目和已修建的道路的数目。城镇分别以0～N-1编号。
接下来是M行道路信息。每一行有三个整数A,B,X(0<=A,B<N,A!=B,0<X<10000),表示城镇A和城镇B之间有一条长度为X的双向道路。
再接下一行有两个整数S,T(0<=S,T<N)，分别代表起点和终点。
Sample Input
3 3
0 1 1
0 2 3
1 2 1
0 2
3 1
0 1 1
1 2
Sample Output
2
-1
*/
3. 最短路径算法 Dijkstra 用C语言编出来
#include"iostream.h"
#include"stdlib.h"
#define MAXPOINT 3//定义最大的顶点数目
#define limit 32767 //设置没有路径的权代替无穷大
struct record{ //没个顶点的数据结构设置为一个数组队列
int number; //顶点号
int flag; //标志是否从队列中被选过如果为1表示选过为0表示未选
int allpath; //从源点到这个点的当前最短距离（权最小）
}path[MAXPOINT+1];
int cost[MAXPOINT+1][MAXPOINT+1]; //用来表示图的邻接矩阵
void main()
{int i,j,temp,front=1,rear=MAXPOINT,N,minnumber;
//temp表示在数组队列中的当前下标 front表示队列首 rear表示队列尾
//N 表示待输入的源点号码 minnumber 表示选中的点的号码
int min=32768; //设置一个初始值
for(i=1;i<=MAXPOINT;i++)
for(j=1;j<=MAXPOINT;j++)
{cout<<"请输入从第"<<i<<"点到第"<<j<<"点的路径长度(权)如果没有路径的话请输入'32767' "<<endl;
cin>>cost[i][j]; //初始化所有点之间的（权）路径值
}
//cout<<"请输入源点号"<<endl; //输入一个起点
//cin>>N;
for(N=MAXPOINT;N>=1;N--)//把每一个点轮流地都设置为起点，可以求出任意一对顶点之间的最短路径
{ for(i=front;i<=rear;i++) //初始化每个点的信息
{if(i==N)
path[i].allpath=0;
else
path[i].allpath=limit;
path[i].flag=0;
path[i].number=i;
}
while(rear>=1) //控制循环次数
{for(temp=front;temp<=MAXPOINT;temp++)
{ if(path[temp].allpath<min&&path[temp].flag==0)//选出一个具有最值
//的点
{ minnumber=path[temp].number;
min=path[temp].allpath ;
}
}
min=32768;
path[minnumber].flag=1;//把选中的点的标志变量置1表示已经被选过避免选中
for(i=1;i<=MAXPOINT;i++)//进行类似广度优先搜索，更新最短路径
{if((i!=minnumber)&&(path[minnumber].allpath+cost[minnumber][i]<path[i].allpath))
path[i].allpath=path[minnumber].allpath+cost[minnumber][i];
}
rear--;//次数减1
}
rear=MAXPOINT; //恢复数组以便于下一点的循环
for(j=1;j<=MAXPOINT;j++)
{ cout<<"第"<<N<<"点到第"<<j<<"点的最短路径长度（权）为";
cout<<path[j].allpath <<endl;
}
}
}
//这个程序可以求出任意一对顶点之间的最短路径，不过这种算法效率还不是很高，还有其他算法待续
4. 用Dijkstra算法的基本思路并且是用C语言编写出求最小路径的代码
Dijkstra算法的基本思路是：假设每个点都有一对标号 (dj, pj)，其中dj是从起源点s到点j的最短路径的长度 (从顶点到其本身的最短路径是零路(没有弧的路)，其长度等于零)；pj则是从s到j的最短路径中j点的前一点。求解从起源点s到点j的最短路径算法的基本过程如下：
1) 初始化。起源点设置为：① ds=0, ps为空;② 所有其他点: di=∞, pi=?;③ 标记起源点s，记k=s,其他所有点设为未标记的。
2) 检验从所有已标记的点k到其直接连接的未标记的点j的距离，并设置：
dj=min［dj, dk+lkj］
式中，lkj是从点k到j的直接连接距离。
3) 选取下一个点。从所有未标记的结点中，选取dj 中最小的一个i：
di=min［dj, 所有未标记的点j］
点i就被选为最短路径中的一点，并设为已标记的。
4) 找到点i的前一点。从已标记的点中找到直接连接到点i的点j*，作为前一点,设置：
i=j*
5) 标记点i。如果所有点已标记，则算法完全推出，否则，记k=i，转到2) 再继续。
#include <stdio.h>
#define true 1
#define false 0
#define I 9999 /* 无穷大 */
#define N 20 /* 城市顶点的数目 */
int cost[N][N] = {
{0,3,I,I,I,1,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I},
{3,0,5,I,I,I,6,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I},
{I,5,0,4,I,I,I,1,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I},
{I,I,4,0,2,I,I,I,6,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I},
{I,I,I,2,0,I,I,I,I,7,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I},
{1,I,I,I,I,0,1,I,I,I,2,I,I,I,I,I,I,I,I,I},
{I,6,I,I,I,1,0,6,I,I,I,7,I,I,I,I,I,I,I,I},
{I,I,1,I,I,I,6,0,2,I,I,I,3,I,I,I,I,I,I,I},
{I,I,I,6,I,I,I,2,0,8,I,I,I,4,I,I,I,I,I,I},
{I,I,I,I,7,I,I,I,8,0,I,I,I,I,5,I,I,I,I,I},
{I,I,I,I,I,2,I,I,I,I,0,4,I,I,I,3,I,I,I,I},
{I,I,I,I,I,I,7,I,I,I,4,0,3,I,I,I,4,I,I,I},
{I,I,I,I,I,I,I,3,I,I,I,3,0,3,I,I,I,5,I,I},
{I,I,I,I,I,I,I,I,4,I,I,I,3,0,7,I,I,I,2,I},
{I,I,I,I,I,I,I,I,I,5,I,I,I,7,0,I,I,I,I,3},
{I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,3,I,I,I,I,0,5,I,I,I},
{I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,4,I,I,I,5,0,8,I,I},
{I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,5,I,I,I,8,0,6,I},
{I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,2,I,I,I,6,0,4},
{I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,I,3,I,I,I,4,0}
};
int dist[N]; /* 存储当前最短路径长度 */
int v0 = 'A' - 65; /* 初始点是 A */
void main()
{
int final[N], i, v, w, min;
/* 初始化最短路径长度数据，所有数据都不是最终数据 */
for (v = 0; v < N; v++) {
final[v] = false;
dist[v] = cost[v0][v];
}
/* 首先选v0到v0的距离一定最短，最终数据 */
final[v0] = true;
/* 寻找另外 N-1 个结点 */
for (i = 0; i < N-1; i++) {
min = I; /* 初始最短长度无穷大 */
/* 寻找最短的边 */
for (w = 0; w < N; w++) {
if (!final[w] && dist[w] < min) {
min = dist[w];
v = w;
}
}
final[v] = true; /* 加入新边 */
for (w = 0; w < N; w++) { /* 更新 dist[] 数据 */
if (!final[w] && dist[v] + cost[v][w] < dist[w]) {
dist[w] = dist[v] + cost[v][w];
}
}
}
for (i = 0; i < N; i++) { /* 显示到监视器 */
printf("%c->%c: %2d\t", v0 + 65, i + 65, dist[i]);
}
}
5. 关于Dijkstra算法
楼上正解，你找个图自己用此算法实践一下就知道了，从A点出发，发现离A最近的点是B点，那么我们就已经认为A到B的最短距离就是AB了，如果有负数，就指不定冒出个C点,AC+CB<AB;或者冒出个DE为很大的负值，AC+CD+DE+EF+FB<AB;等等诸如此类的情况。
简单说来，你驾车从家出发到某地沿某条路只需经过一个收费站，但是远在外省某地有个站不但不收你的费，你去了还会给你个千八百万的欢迎光临费，你能说你直接沿着这条路去某地是最省费用的？不计时间成本，绕到外省那个给你钱的地方，再绕回到你的目的地，还能赚钱呢。
而且一般权值为负的图研究也比较少。有些带负权的图，某些点间还没有最小距离呢。中间出个带某条负权很大的边的环圈，绕此一圈所经过的距离反而减少了，那就一直在此圈上绕啊绕啊绕到负的足够大溢出为止。
当然考虑各种自己随便假设出来的变种问题也是很有趣的。比如说边带有多个权值对应多次经过改变的消费，上面的问题有可能变成有解的。话说那个站会后悔，第二次经过它会收回100万，第三次经过收回250万，这样的话你只需要经过一次就够了，问题也是有解的。再比如说对于多权重图，从A点出发经过B点到达C点的最短路线，就不是简单的AB最短路线+BC最短路线了，说不定两者有重合边，第二次经过来个天价就傻眼了。其实这种图貌似应该可以转化成单权重图的，我直觉估计啊，刚随便想出这个问题，还没去思考这个问题的解^_^
6. Dijkstra算法的原理和C的编程实现
.Dijkstra算法求单源最短路径
语法：result=Dijkstra(Graph G,int n,int s,int t, int path[]);
参数：
G：
图，用邻接矩阵表示
n：
图的顶点个数
s：
开始节点
t：
目标节点
path[]：
用于返回由开始节点到目标节点的路径
返回值：
最短路径长度
注意：
输入的图的权必须非负
顶点标号从0开始
用如下方法打印路径：
i=t;
while (i!=s)
{
printf("%d<--",i+1);
i=path[i];
}
printf("%d\n",s+1);
源程序：
int Dijkstra(Graph G,int n,int s,int t, int path[])
{
int i,j,w,minc,d[max_vertexes],mark[max_vertexes];
for (i=0;i<n;i++) mark[i]=0;
for (i=0;i<n;i++)
{ d[i]=G[s][i];
path[i]=s; }
mark[s]=1;path[s]=0;d[s]=0;
for (i=1;i<n;i++)
{
minc=infinity;
w=0;
for (j=0;j<n;j++)
if ((mark[j]==0)&&(minc>=d[j])) {minc=d[j];w=j;}
mark[w]=1;
for (j=0;j<n;j++)
if ((mark[j]==0)&&(G[w][j]!=infinity)&&(d[j]>d[w]+G[w][j]))
{ d[j]=d[w]+G[w][j];
path[j]=w; }
}
return d[t];
}
原理：（1）初始时，S只包含源点，即S=，v的距离为0。U包含除v外的其他顶点，U中顶点u距离为边上的权（若v与u有边）或 ∞(若u不是v的出边邻接点）。 （2）从U中选取一个距离v最小的顶点k，把k，加入S中（该选定的距离就是v到k的最短路径长度）。 （3）以k为新考虑的中间点，修改U中各顶点的距离；若从源点v到顶点u（u U）的距离（经过顶点k）比原来距离（不经过顶点k）短，则修改顶点u的距离值，修改后的距离值为顶点k的距离加上边上的权。 （4）重复步骤（2）和（3）直到所有顶点都包含在S中。
7. C语言实现Dijkstra算法
#include<stdlib.h> #define INFINITY 1000000000 //最大距离
#define MAX_NODES 1024 //最大节点数
int n,dist[MAX_NODES][MAX_NODES]; //dist[i][j]表示从 i 到 j 的距离 void shortest_path(int s, int t, int path[])
{
struct state
{
int predecessor; //前驱节点
int length; //到起始点的距离
enum {permanent, tentative} label;
}state[MAX_NODES];
int i,k,min;
struct state * p;
for(p=&state[0]; p<&state[n]; p++)
{
p->predecessor = -1;
p->length = INFINITY;
p->label = tentative;
}
state[t].length = 0;
state[t].label = permanent;
k = t; //k 是当前工作节点
do
{
for(i=0; i<n; i++)
{
if(dist[k][i]!=0 && state[i].label==tentative)
{
if(state[k].length+dist[k][i]<state[i].length)
{
state[i].length = state[k].length+dist[k][i];
state[i].predecessor = k;
}
}
}
k=0;
min=INFINITY;
for(i=0; i<n; i++)
{
if(state[i].label==tentative && state[i].length<min)
{
k=i;
min=state[i].length;
}
}
state[k].label = permanent;
}while(k!=s);
i=0;
k=s;
do
{
path[i++] = k;
k = state[k].predecessor;
}while(k>=0);
}
8. 用dijkstra算法解决最短路径问题c语言代码实现时怎样将每一个路径的顶点次序依次输出出来
dijkstra算法原理主要就是已知源节点（v）和n个节点间代价函数（有向网络矩阵cost），通过不断将节点加入到一个节点子集S中，使得经过加入S后的各节点的路径代价是最小的，直至S节点包含了所有的n个节点停止。（具体算法阐明网上很多资料）。闲话少说，直接附程序吧～
/*
readme:
first,you need to input the node number, the cost matrix and the source node;
then the program will compute the best path.
finally,the program will output the lowest distance to the destination node, the pre-node and show the best path.
*/
＃i nclude<stdio.h>
＃i nclude <stdlib.h>
//Dijkstra算法实现函数
void Dijkstra(int n,int v,int dist[],int prev[],int **cost)
{
int i;
int j;
int maxint = 65535;//定义一个最大的数值，作为不相连的两个节点的代价权值
int *s ;//定义具有最短路径的节点子集s
s = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
//初始化最小路径代价和前一跳节点值
for (i = 1; i <= n; i++)
{
dist[i] = cost[v][i];
s[i] = 0;
if (dist[i] == maxint)
{
prev[i] = 0;
}
else
{
prev[i] = v;
}
}
dist[v] = 0;
s[v] = 1;//源节点作为最初的s子集
for (i = 1; i < n; i++)
{
int temp = maxint;
int u = v;
//加入具有最小代价的邻居节点到s子集
for (j = 1; j <= n; j++)
{
if ((!s[j]) && (dist[j] < temp))
{
u = j;
temp = dist[j];
}
}
s[u] = 1;
//计算加入新的节点后，更新路径使得其产生代价最短
for (j = 1; j <= n; j++)
{
if ((!s[j]) && (cost[u][j] < maxint))
{
int newdist = dist[u] + cost[u][j];
if (newdist < dist[j])
{
dist[j] = newdist;
prev[j] = u;
}
}
}
}
}
//展示最佳路径函数
void ShowPath(int n,int v,int u,int *dist,int *prev)
{
int j = 0;
int w = u;
int count = 0;
int *way ;
way=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1));
//回溯路径
while (w != v)
{
count++;
way[count] = prev[w];
w = prev[w];
}
//输出路径
printf("the best path is:\n");
for (j = count; j >= 1; j--)
{
printf("%d -> ",way[j]);
}
printf("%d\n",u);
}
//主函数，主要做输入输出工作
void main()
{
int i,j,t;
int n,v,u;
int **cost;//代价矩阵
int *dist;//最短路径代价
int *prev;//前一跳节点空间
printf("please input the node number: ");
scanf("%d",&n);
printf("please input the cost status:\n");
cost=(int **)malloc(sizeof(int)*(n+1));
for (i = 1; i <= n; i++)
{
cost[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1));
}
//输入代价矩阵
for (j = 1; j <= n; j++)
{
for (t = 1; t <= n; t++)
{
scanf("%d",&cost[j][t]);
}
}
dist = (int *)malloc(sizeof(int)*n);
prev = (int *)malloc(sizeof(int)*n);
printf("please input the source node: ");
scanf("%d",&v);
//调用dijkstra算法
Dijkstra(n, v, dist, prev, cost);
printf("*****************************\n");
printf("have confirm the best path\n");
printf("*****************************\n");
for(i = 1; i <= n ; i++)
{
if(i!=v)
{
printf("the distance cost from node %d to node %d is %d\n",v,i,dist[i]);
printf("the pre-node of node %d is node %d \n",i,prev[i]);
ShowPath(n,v,i, dist, prev);
}
}
}
9. 求Dijkstra算法的C语言实现
//Dijkstra算法 C语言实现 2008-08-26 12:07 #include<stdio.h>
#include<stdlib.h> #define INFINITY 1000000000 //最大距离
#define MAX_NODES 1024 //最大节点数
int n,dist[MAX_NODES][MAX_NODES]; //dist[i][j]表示从 i 到 j 的距离 void shortest_path(int s, int t, int path[])
{
struct state
{
int predecessor; //前驱节点
int length; //到起始点的距离
enum {permanent, tentative} label;
}state[MAX_NODES];
int i,k,min;
struct state * p;
for(p=&state[0]; p<&state[n]; p++)
{
p->predecessor = -1;
p->length = INFINITY;
p->label = tentative;
}
state[t].length = 0;
state[t].label = permanent;
k = t; //k 是当前工作节点
do
{
for(i=0; i<n; i++)
{
if(dist[k][i]!=0 && state[i].label==tentative)
{
if(state[k].length+dist[k][i]<state[i].length)
{
state[i].length = state[k].length+dist[k][i];
state[i].predecessor = k;
}
}
}
k=0;
min=INFINITY;
for(i=0; i<n; i++)
{
if(state[i].label==tentative && state[i].length<min)
{
k=i;
min=state[i].length;
}
}
state[k].label = permanent;
}while(k!=s);
i=0;
k=s;
do
{
path[i++] = k;
k = state[k].predecessor;
}while(k>=0);
}
10. Dijkstra算法的C语言实现：文件读取、图的存储、算法实现、路径输出
要现写，你的分太少了，至少也200分吧，我给你个模板，时间复杂度为nLOG2(n)：
dij邻接阵
#include <algorithm>
#include <deque>
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
#define MN 1001
#define INF (1<<29)
int graf[MN][MN];
struct node
{
int v;
int dis;
node(int vv,int dd){v=vv;dis=dd;}
node(){}
};
bool operator < (const node aa,const node bb)
{
return aa.dis>bb.dis;//最小堆
}
int dis[MN];
void dijkstra(int s,int n)//s是源点,[1..n]
{
node tmp;
int i,w;
for(i=1;i<=n;++i){dis[i]=INF;}
priority_queue < node,deque<node> > Q;
Q.push(node(s,0));
for(dis[s]=0;!Q.empty();)
{
tmp=Q.top();Q.pop();
if(tmp.dis!=dis[tmp.v])continue;
for(i=1;i<=n;++i)
{
w=graf[tmp.v][i];
if(w!=INF&&dis[tmp.v]+w<dis[i])
{
//必要时可保存路径pre[i]=tmp.v
dis[i]=dis[tmp.v]+w;
Q.push(node(i,dis[i]));
}
}
}
}